Privātmāju īpašniekiem ir iespēja būtiski samazināt komunālos maksājumus vai neizmantot siltumenerģijas, elektrības un gāzes piegādātāju pakalpojumus vispār. Jūs pat varat nodrošināt ievērojamu ekonomiju, un, ja vēlaties, varat pārdot pārpalikumu. Tas ir reāli, un daži to jau ir izdarījuši. Šim nolūkam tiek izmantoti alternatīvie enerģijas avoti.
Kur var iegūt enerģiju un kādā veidā
Patiesībā enerģija vienā vai otrā veidā dabā ir praktiski visur – saulē, vējā, ūdenī, zemē – enerģija ir visur. Galvenais uzdevums ir to iegūt no turienes. Cilvēce to ir darījusi vairāk nekā simts gadus un ir sasniegusi labus rezultātus. Šobrīd alternatīvie enerģijas avoti var nodrošināt māju ar siltumu, elektrību, gāzi, silto ūdeni. Turklāt alternatīvajai enerģijai nav vajadzīgas nekādas superprasmes vai superzināšanas. Visu var izdarīt jūsu mājām ar savām rokām. Tātad, ko var darīt:
Visi alternatīvie enerģijas avoti spēj pilnībā apmierināt cilvēku vajadzības, taču tas prasa pārāk lielas investīcijas un/vai pārāk lielas platības. Tāpēc saprātīgāk ir veidot kombinētu sistēmu: saņemt enerģiju no alternatīviem avotiem un, ja trūkst, “dabūt” no centralizētiem tīkliem.
Saules enerģijas izmantošana
Viens no jaudīgākajiem alternatīvajiem enerģijas avotiem mājām ir saules starojums. Ir divu veidu iekārtas saules enerģijas pārveidošanai:
Nedomājiet, ka instalācijas darbojas tikai dienvidos un tikai vasarā. Viņi labi darbojas arī ziemā. Skaidrā laikā ar snigšanu enerģijas ražošana ir tikai nedaudz mazāka nekā vasarā. Ja jūsu reģionā ir daudz skaidru dienu, varat izmantot šo tehnoloģiju.
Saules paneļi
Saules paneļi tiek montēti no fotoelementu pārveidotājiem, kas izgatavoti uz minerālu bāzes, kas saules gaismas ietekmē izstaro elektronus – tie rada elektrisko strāvu. Privātai lietošanai tiek izmantoti silīcija fotokonverteri. Pēc savas struktūras tie ir monokristāliski (izgatavoti no viena kristāla) un polikristāliski (daudzi kristāli). Monokristāliskiem ir augstāka efektivitāte (13-25% atkarībā no kvalitātes) un ilgāks kalpošanas laiks, taču tie ir dārgāki. Polikristāliskie ražo mazāk elektroenerģijas (9-15%) un ātrāk sabojājas, bet tiem ir zemāka cena.
Šis ir polikristālisks fotokonvertors. Ar tiem jārīkojas uzmanīgi - tie ir ļoti trausli (arī vienkristāliski, bet ne tādā pašā mērā)
Saules baterijas montāža ar savām rokām nav grūta. Vispirms jāiegādājas noteikts daudzums silīcija fotoelementu (summa ir atkarīga no nepieciešamās jaudas). Visbiežāk tos pērk Ķīnas tirdzniecības platformās, piemēram, Aliexpress. Tad procedūra ir vienkārša:
Daži vārdi par to, kāpēc saules paneļa (baterijām) substrāts ir jākrāso baltā krāsā. Silīcija vafeļu darba temperatūras diapazons ir no -40°C līdz +50°C. Darbība augstākā vai zemākā temperatūrā izraisa ātru elementu atteici. Uz jumta, vasarā, iekštelpās temperatūra var būt krietni augstāka par +50°C. Tāpēc ir vajadzīgs balts - lai nepārkarsētu silīciju.
Saules kolektori
Saules kolektori var sildīt ūdeni vai gaisu. Kur virzīt saules uzsildīto ūdeni - uz karstā ūdens krāniem vai apkures sistēmu - jūs izvēlaties. Tikai apkure būs zemas temperatūras - grīdas apsildei tas, kas nepieciešams. Bet, lai temperatūra mājā nebūtu atkarīga no laikapstākļiem, sistēma ir jāpadara lieka, lai nepieciešamības gadījumā tiktu pieslēgts cits siltuma avots vai apkures katls pārslēgtos uz citu enerģijas avotu.
Ir trīs veidu saules kolektori: plakanie, cauruļveida un gaisa. Visizplatītākie ir cauruļveida, bet arī citiem ir tiesības pastāvēt.
plakana plastmasa
Divi paneļi - melni un caurspīdīgi - ir apvienoti vienā korpusā. Starp tiem ir vara cauruļvads čūskas formā. No saules apakšējais tumšais panelis uzsilst. no tā tiek uzkarsēts varš, un no tā - ūdens, kas iet caur labirintu. Šāds alternatīvo enerģijas avotu izmantošanas veids nav pats efektīvākais, taču pievilcīgs, jo to ir ļoti vienkārši ieviest. Tādējādi jūs varat sildīt ūdeni. Būs nepieciešams tikai savienot tā padevi (izmantojot cirkulācijas sūkni). Tādā pašā veidā jūs varat sildīt ūdeni traukā vai izmantot to sadzīves vajadzībām. Šādu iekārtu trūkums ir zema efektivitāte un produktivitāte. Lai uzsildītu lielu ūdens daudzumu, ir nepieciešams vai nu daudz laika, vai liels skaits plakano kolektoru.
Cauruļveida kolektori
Tās ir stikla caurules – vakuuma vai koaksiālās – caur kurām plūst ūdens. Speciāla sistēma nodrošina maksimālo siltuma koncentrāciju caurulēs, kas tiek pārnestas uz ūdeni, kas plūst caur tām.
Sistēmai jābūt uzglabāšanas tvertnei, kurā tiek uzkarsēts ūdens. Ūdens cirkulāciju sistēmā nodrošina sūknis. Šādas sistēmas nevar izveidot pats - ir problemātiski izgatavot stikla caurules ar savām rokām, un tas ir galvenais trūkums. Kopā ar augsto cenu tas kavē šī enerģijas avota plašu ieviešanu mājās. Un pati sistēma ir ļoti efektīva, tā tiek galā ar ūdens sildīšanu karstā ūdens apgādei un dod pienācīgu ieguldījumu apkurē.
Apkures un karstā ūdens apgādes organizēšanas shēma no alternatīviem enerģijas avotiem - izmantojot saules kolektorus
Gaisa savācēji
Mūsu valstī tie ir ļoti reti un veltīgi. Tie ir vienkārši un viegli izgatavojami ar rokām. Vienīgais negatīvais ir tas, ka ir nepieciešama liela platība: tie var aizņemt visu dienvidu (austrumu, dienvidaustrumu) sienu. Sistēma ir ļoti līdzīga plakanajiem kolektoriem - melns apakšējais panelis, caurspīdīgs augšējais, bet tie tieši silda gaisu, kas tiek piespiests (ar ventilatoru) vai dabiski nonāk telpā. Neskatoties uz šķietamo vieglprātību, šādā veidā dienas gaišajā laikā iespējams apsildīt nelielas telpas, tai skaitā tehniskās vai saimniecības telpas:, kotedžas, dzīvās radības nojumes.
Tāds alternatīvs enerģijas avots kā saule mums dod savu siltumu, bet lielākā daļa aiziet "uz nekurieni". Noķert nelielu daļu no tā un izmantot to personīgām vajadzībām ir uzdevums, ko visas šīs ierīces atrisina.
Vēja turbīnas
Alternatīvie enerģijas avoti ir labi, jo tie galvenokārt ir atjaunojamie resursi. Mūžīgākais, iespējams, ir vējš. Kamēr ir atmosfēra un saule, ir arī vējš. Varbūt īsu brīdi gaiss būs mierīgs, bet ne ilgi. Mūsu senči vēja enerģiju izmantoja dzirnavās, un mūsdienu cilvēks to pārvērš elektrībā. Viss, kas tam nepieciešams:
- vējainā vietā uzstādīts tornis;
- ģenerators ar tam piestiprinātiem asmeņiem;
- akumulators un elektriskās strāvas sadales sistēma.
Tornis būvēts jebkurš, no jebkura materiāla. Uzglabāšanas akumulators ir akumulators, jūs šeit neko nevarat iedomāties, bet kur piegādāt elektrību, tā ir jūsu izvēle. Atliek tikai izgatavot ģeneratoru. To var iegādāties arī gatavu, taču pilnīgi iespējams izgatavot no dzinēja no sadzīves tehnikas - veļasmašīnas, skrūvgrieža utt. Jums būs nepieciešami neodīma magnēti un epoksīda sveķi, virpa.
Uz motora rotora atzīmējam magnētu uzstādīšanas vietas. Tiem jāatrodas vienādā attālumā viens no otra. Mēs sasmalcinām izvēlētā motora rotoru, veidojot “sēdekļus”. Padziļinājuma apakšai jābūt ar nelielu slīpumu, lai magnēta virsma būtu sasvērta. Izgrebtajās vietās uz šķidriem nagiem tiek pielīmēti magnēti, pildīti ar epoksīda sveķiem. Pēc tam virsmu nogludina ar smilšpapīru. Tālāk jums jāpievieno otas, kas noņems strāvu. Un tas arī viss, jūs varat salikt un darbināt vēja ģeneratoru.
Šādas instalācijas ir diezgan efektīvas, taču to jauda ir atkarīga no daudziem faktoriem: vēja intensitātes, no tā, cik labi izgatavots ģenerators, cik efektīvi potenciālu starpība tiek noņemta ar birstēm, no elektrisko savienojumu uzticamības utt.
Siltumsūkņi mājas apkurei
Siltumsūkņi izmanto visus pieejamos alternatīvos enerģijas avotus. Viņi uzņem siltumu no ūdens, gaisa, augsnes. Nelielos daudzumos šis siltums ir arī ziemā, tāpēc siltumsūknis to savāc un novirza mājas apkurei.
Siltumsūkņi izmanto arī alternatīvus enerģijas avotus – zemes, ūdens un gaisa siltumu
Darbības princips
Kāpēc siltumsūkņi ir tik pievilcīgi? Fakts ir tāds, ka, iztērējot 1 kW enerģijas tās sūknēšanai, sliktākajā gadījumā jūs saņemsiet 1,5 kW siltuma, un veiksmīgākās realizācijas var dot līdz 4-6 kW. Un tas nekādā veidā nav pretrunā ar enerģijas nezūdamības likumu, jo enerģija tiek tērēta nevis siltuma iegūšanai, bet ne tā sūknēšanai. Tātad nekādu neatbilstību.
Siltumsūkņiem ir trīs darba kontūri: divi ārējie un tie ir iekšējie, kā arī iztvaicētājs, kompresors un kondensators. Shēma darbojas šādi:
- Primārajā kontūrā cirkulē dzesēšanas šķidrums, kas ņem siltumu no zema potenciāla avotiem. To var nolaist ūdenī, aprakt zemē vai paņemt siltumu no gaisa. Šajā ķēdē sasniegtā augstākā temperatūra ir aptuveni 6°C.
- Iekšējā ķēde cirkulē sildīšanas līdzekli ar ļoti zemu viršanas temperatūru (parasti 0°C). Sildot, aukstumaģents iztvaiko, tvaiki nonāk kompresorā, kur tiek saspiesti līdz augstam spiedienam. Kompresijas laikā izdalās siltums, aukstumaģenta tvaiki tiek uzkarsēti līdz vidējai temperatūrai no +35°C līdz +65°C.
- Kondensatorā siltums tiek nodots dzesēšanas šķidrumam no trešās - apkures - kontūras. Dzesēšanas tvaiki tiek kondensēti, pēc tam tālāk nonāk iztvaicētājā. Un tad cikls atkārtojas.
Apkures loku vislabāk var veikt siltās grīdas veidā. Temperatūra ir vislabākā šim nolūkam. Radiatoru sistēmai būs nepieciešams pārāk daudz sekciju, kas ir neglīts un neizdevīgi.
Alternatīvi siltumenerģijas avoti: kur un kā iegūt siltumu
Bet lielākās grūtības rada pirmās ārējās ķēdes ierīce, kas savāc siltumu. Tā kā avoti ir zema potenciāla (apakšā ir maz siltuma), ir nepieciešamas lielas platības, lai to savāktu pietiekamā daudzumā. Ir četri kontūru veidi:
- Gredzeni, kas ielikti ūdensvados ar dzesēšanas šķidrumu. Ūdenstilpne var būt jebkas – upe, dīķis, ezers. Galvenais nosacījums ir tas, ka tas nedrīkst sasalt pat vissmagākajā salnā. Sūkņi, kas izsūknē siltumu no upes, strādā efektīvāk, daudz mazāk siltuma tiek pārnests stāvošā ūdenī. Šāds siltuma avots ir visvieglāk īstenojams - mest caurules, piesiet slodzi. Pastāv tikai liela nejauša bojājuma iespējamība.
- Termālie lauki ar caurulēm, kas apraktas zem sasalšanas dziļuma. Šajā gadījumā ir tikai viens trūkums - lieli zemes darbu apjomi. Mums ir jānoņem augsne lielā platībā un pat līdz cietam dziļumam.
- Ģeotermālās temperatūras izmantošana. Tiek izurbtas vairākas liela dziļuma akas, un tajās tiek nolaistas dzesēšanas šķidruma kontūras. Šīs opcijas labā ir tā, ka tas aizņem maz vietas, taču ne visur ir iespējams urbt līdz lielam dziļumam, turklāt urbšanas pakalpojumi maksā daudz. Tomēr tas ir iespējams, taču darbs joprojām nav viegls.
- Siltuma iegūšana no gaisa. Tā darbojas kondicionieri ar apkures iespēju - tie ņem siltumu no "ārpusējā" gaisa. Pat zem nulles temperatūras šādas vienības darbojas, kaut arī ne pārāk “dziļā” mīnusā - līdz -15 ° C. Lai darbs būtu intensīvāks, var izmantot siltumu no ventilācijas šahtām. Iemet tur dažas stropes ar dzesēšanas šķidrumu un sūknē siltumu no turienes.
Galvenais siltumsūkņu trūkums ir paša sūkņa augstā cena, un siltuma savākšanas lauku ierīkošana nav lēta. Šajā gadījumā jūs varat ietaupīt naudu, sūkni izgatavojot pats un arī izliekot kontūras ar savām rokām, taču summa joprojām saglabāsies ievērojama. Priekšrocība ir tāda, ka apkure būs lēta un sistēma darbosies ilgu laiku.
Atkritumi uz ienākumiem:
Visi alternatīvie enerģijas avoti ir dabiskas izcelsmes, taču no biogāzes stacijām var gūt tikai dubultu labumu. Viņi pārstrādā dzīvnieku un mājputnu atkritumus. Rezultātā tiek iegūts noteikts gāzes tilpums, kuru pēc attīrīšanas un žāvēšanas var izmantot paredzētajam mērķim. Atlikušos pārstrādātos atkritumus var realizēt vai izmantot laukos ražas palielināšanai – tiek iegūts ļoti efektīvs un drošs mēslojums.
Īsumā par tehnoloģiju
Gāzes veidošanās notiek fermentācijas laikā, un tajā ir iesaistītas kūtsmēslos dzīvojošās baktērijas. Jebkuri mājlopu un mājputnu atkritumi ir piemēroti biogāzes ražošanai, bet liellopu kūtsmēsli ir optimāli. Tas pat tiek pievienots pārējiem atkritumiem "ieraugam" - tajā ir tieši pārstrādei nepieciešamās baktērijas.
Lai radītu optimālus apstākļus, ir nepieciešama anaerobā vide – fermentācijai jānotiek bez skābekļa. Tāpēc efektīvi bioreaktori ir slēgti konteineri. Lai process noritētu aktīvāk, nepieciešama regulāra masas maisīšana. Rūpnieciskajās ražotnēs tam uzstāda elektriskos maisītājus, paštaisītās biogāzes stacijās tās parasti ir mehāniskas ierīces - no vienkāršākā kociņa līdz mehāniskajiem maisītājiem, kas "strādā" ar rokām.
Gāzu veidošanā no kūtsmēsliem ir iesaistīti divu veidu baktērijas: mezofilās un termofīlās. Mezofīlie ir aktīvi temperatūrā no +30°C līdz +40°C, termofīlie - pie +42°C līdz +53°C. Termofīlās baktērijas darbojas efektīvāk. Ideālos apstākļos gāzes ražošana no 1 litra izmantojamās platības var sasniegt 4-4,5 litrus gāzes. Bet 50 ° C temperatūras uzturēšana instalācijā ir ļoti sarežģīta un dārga, lai gan izmaksas sevi attaisno.
Mazliet par dizainiem
Vienkāršākā biogāzes iekārta ir muca ar vāku un maisītāju. Vākam ir izvads šļūtenes pievienošanai, caur kuru gāze nonāk tvertnē. No šāda tilpuma gāzi nesaņemsi daudz, bet vienam vai diviem gāzes degļiem pietiks.
Nopietnākus apjomus var dabūt no pazemes vai virszemes bunkura. Ja mēs runājam par pazemes bunkuru, tad tas ir izgatavots no dzelzsbetona. Sienas no zemes atdalītas ar siltumizolācijas slāni, pats konteiners sadalāms vairākos nodalījumos, kuros apstrāde notiks ar laika nobīdi. Tā kā mezofīlās kultūras parasti darbojas šādos apstākļos, tad viss process ilgst no 12 līdz 30 dienām (termofīlās kultūras tiek apstrādātas 3 dienās), tāpēc ir vēlama laika nobīde.
Kūtsmēsli iekļūst caur iekraušanas piltuvi, pretējā pusē tie izveido izkraušanas lūku, no kuras tiek ņemtas apstrādātās izejvielas. Bunkurs nav pilnībā piepildīts ar biomaisījumu - apmēram 15-20% vietas paliek brīvas - šeit uzkrājas gāze. Lai to notecinātu, vākā ir iebūvēta caurule, kuras otrais gals ir nolaists ūdens blīvē - traukā, kas daļēji piepildīts ar ūdeni. Tādā veidā gāze tiek izžāvēta - jau attīrīta tiek savākta augšējā daļā, tā tiek izvadīta, izmantojot citu cauruli, un jau var aizrīties līdz patērētājam.
Ikviens var izmantot alternatīvus enerģijas avotus. Dzīvokļu īpašniekiem to ir grūtāk īstenot, bet privātmājā vismaz visas idejas var īstenot. Tam ir pat reāli piemēri. Cilvēki pilnībā nodrošina savas vajadzības un ievērojamu ekonomiju.
